Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование методов расчета силового привода с учетом переменности нагружения Богатырева Елена Владимировна

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Богатырева Елена Владимировна. Совершенствование методов расчета силового привода с учетом переменности нагружения: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.02.02 / Богатырева Елена Владимировна;[Место защиты: ФГБОУ ВО Донской государственный технический университет], 2017.- 159 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса. цель и задачи исследования ..

1.1 Общие положения

1.2 Краткий обзор научных работ по теме исследования

1.3 Анализ существующих методов расчета параметров работы силового привода

1.4 Обзор методов расчета динамики работы силового привода грузоподъемных устройств с учетом переменности нагружения

1.5 Выводы по разделу. Цель и задачи исследования

Исследование нестационарных процессов, возникающих на различных этапах работы силового привода

2.1 Разработка математической модели работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе выборки троса

2.1.1 Определение тягового усилия на этапе выборки троса силы сопротивления среды

2.1.2 Определение движению груза

2.1.3 Кинематический расчет параметров навивочного барабана

2.2 Разработка математической модели работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе подъема груза

2.2.1 Общие положения при построении математической модели процесса подъема груза

2.2.2 Разработка математической модели процесса подъема груза с учетом постоянного момента и отсутствия внешнего воздействия

2.2.3 Разработка математической модели процесса подъема груза с учетом влияния внешней периодической динамической составляющей

2.2.4 Разработка математической модели процесса подъема груза с учетом прерывистого режима работы

2.3 Разработка математической модели работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе выгрузки

2.4 Выводы по разделу

3 Разработка комплексной математической модели силового привода, отличающегосяпеременностью нагружения

3.1 Задачи комплексного исследования силовых приводов

3.2 Подходы и методы разработки и исследования математических моделей силовых приводов

3.3 Разработка обобщенной математической модели силового привода .

3.4 Задача поиска рационального управления приводом грузовой лебедки на этапе выборки троса

3.5 Выводы по разделу

Экспериментальные исследования силового привода устройства, грузоподъемного работающего в особых условиях

4.1 Экспериментальные исследования работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе выборки троса

4.2 Экспериментальные исследования динамики работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе подъема груза

4.3 Экспериментальные исследования работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе выгрузки

4.4 Проверка на адекватность полученных теоретических результатов

4.5 Выводы по разделу

5 Методика назначения эксплуатационных режимов и оценки работы силового привода грузоподъемного устройства, характеризующегося переменностью нагружения

5.1 Методика расчета и проектирования привода 85 96

5.2 Обоснование основных проектных характеристик привода 115

5.2.1 Расчет действующих нагрузок 115

5.2.2 Исходные данные необходимые для расчета 117

5.2.3 Разработка алгоритмов расчета параметров работы силового привода грузоподъемного устройства 118

5.3 Системы управления приводом механизма подъема 123

5.4 Расчет вероятности безотказной работы силового привода грузоподъемного устройства 125

5.5 Выводы по разделу 129

Общие выводы 131

Список использованных источников

Определение тягового усилия на этапе выборки троса силы сопротивления среды

Большая группа работ и исследований посвящена изучению общих вопросов расчета и проектирования силовых приводов. К таким работам можно отнести работы следующих авторов: А.В. Бачище - [14]; Р.П. Герасимяк, В.А. Ковригин, В.С. Койчев - [46]; А.С. Антонов - [9]; И.В. Гуляев - [55]; Б.П. Додонов, В.А. Лифанов - [58]; Н.Ф. Ильинский - [68]; В.И. Ключев, В.М. Терехов - [83]; С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин - [84]; В.В. Козырев, В.А. Кузнецов, Л.Е. Лукьянов - [86]; B.C. Койчев, В.И. Латышенок, М.С. Ребро , Н.В. Милушев , В.Д. Саблин , Г.А. Ницкевич, В.Т. Шатуров - [87]; Ю.А. Кокорев, В.А. Жаров, A.M. Торгов - [88]; М.С. Комаров - [86]; Р. А. Лалаянц [90]; и др. Автоматизированное проектирование и моделирование рассматривается в работах авторов: Л.А. Андриенко - [10, 11]; A.C. Михалев, В.П. Миловзоров -[102]; Г.Я. Пятибратов, Д.В. Барыльник - [111]; А. Т. Рыбак - [115, 116, 126,127]; О.В. Суслова - [125]; С.А. Шувалов, Л.А. Андриенко - [142] и др. Много работ посвящены особенностям проектирования. К таким работам можно отнести работы авторов: Ю.М. Фролов, A.B. Романов - [135,136]; ВЛ. Бидерман, О.А. Ряховский, М.И Струпинский - [16]; Б. Ш. Бургин - [28]; В.Д. Земляков, H.A. Задорожный - [61]; Л.Н. Рассудов, В.Н. Мяздель - [113]; В.Л. Вейц, А.Е.Кочура, Б.Н.Куценко, К.М. Рагульксис - [34]; М.М. Соколов, В.М. Терехов - [122]; А.Ю. Сологубов - [123]; С.П. Тимошенко - [128]; Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. - [134]; Хальфин М. Н., Короткий А. А. - [137]; M Martin.- [147] и др.

Много работ посвящено изучению вопросам исследования динамики работы электромеханических систем. К таким работам можно отнести работы авторов: Л.П. Смольников, Ю.А Бычков, В.А. Иванов, А.Н. Расторгуев - [120]; Б.Ш. Бургин - [29,30]; В.Л. Вейц, Б.Н. Куценко, Г.В. Царев - [31, 32, 33]; Р.П. Герасимяк, B.C. Койчев [44,45]; В.Н. Егоров, В.М. Шестаков - [59]; Б.В. Квартальнов - [74]; В.И. Ключев, У.А. Матеев , Е.К. Перепичаенко - [81,82]; С.Н. Кожевников - [85]; Б.Н. Куценко, Е.П. Руденко - [92]; H.A. Лобов - [94,95]; Г. И. Мельников - [100]; О.П. Михайлов - [101]; В.В. Морозов, А.Б. Костерин, Е.А. Новикова - [103,104]; М.М. Перельмутер - [108]; В. В. Радин, И. А. Хозяев - [112]; Е.И. Ривин - [114]; Б И. Сокол, О. И. Хитряк, М. Б. Сокол, Н. П. Козлинский [121]; Л.И. Цехнович - [138,139]; Н. И. Штейнбрун - [141] и др. 1.2.3 В отдельную группу работ следует выделить работы, посвященные исследованию влияния переменности нагружения на работу грузоподъемных устройств. Это работы следующих авторов: И. Л. Бродский, В. М. Суднин - [26]; В. Будзан, В. Винник, О. Коцюмбас - [27]; Н. Л. Великанов - [35, 36, 37]; В. Н. Гиренко - [48]; О. И. Глазунов - [49]; М. Я. Гройсман - [52, 53]; А. В. Ивановская - [62…67]; В. А. Ионас, М. Я. Гройсман - [69]; Г. Ф. Камнев, Г. Р. Кипарский, В.М. Балин - [72]; В.П. Карпенко, С.С. Торбан - [73,129]; В.И. Фесенко - [133]; A. Ivanovskaya - [144]; В.С. Ловейкин, Ю.В. Човнюк, И.А. Кадыкало [96], Т.М. Карпенко, О.А. Лоза, Н.Г. Якименко [130], В.С. Ловейкин, Ю.А. Ромасевич [91]; В.Ф. Полетайкин, П.Г. Колесников [110], и др. 1.3 Анализ существующих методов расчета параметров работы силового привода

Главная функция силового привода – совершение управляемой механической работы. Механическая часть привода в общем случае представляет собой несколько движущихся масс, жестко или упруго связанных между собой и подвергающихся воздействию различных сил и моментов. Силы и моменты могут быть как созданными в электродвигателе, так и обусловленные трением. Также, как отмечено в работе Перельмутера М.М. [108], увеличение производительности технологических машин и агрегатов достигается благодаря возрастанию единичной мощности и интенсивности работы. В свою очередь, отрицательное влияние на надежность и долговечность работы оборудования оказывает податливость конструкций и передач, ведущая к возникновению значительных динамических нагрузок, которые вызывают поломки механизмов вследствие ускорения процесса накопления усталостных напряжений в передачах. В результате возрастают динамические ошибки регулирования, ухудшается работа исполнительных механизмов, увеличиваются незапланированные простои оборудования, стоимость ремонта, что ведет к значительному экономическому ущербу.

В работе авторов Егорова В.Н и Шестакова В.М. [59] рассматривается применение различных расчетно-аналитических и машинных методов при исследовании динамики систем электропривода (СЭП). На основе разработанной функциональной схемы СЭП составляются исходные линейные и нелинейные дифференциальные уравнения отдельных звеньев и узлов системы (силовая электрическая и механическая части СЭП, преобразователи, датчики и т. д.). С помощью составленной системы уравнений компонуется нормированная структурная схема (НСС), которая является математической моделью исследуемой системы. Такая схема наглядно отображает вид динамических звеньев, характер связей между ними и чаще всего является нелинейной. Для первоначального исследования СЭП целесообразно провести, если возможно, линеаризацию нелинейной системы в характерных режимах ее работы. При исследовании линеаризованной СЭП используются линейные методы расчета динамики, например операторный, частотный и др.

При записи дифференциальных уравнений механической части «-двигательного ЭП c упругими связями (УС) первого рода полагают, что каждая отдельная система двигатель - механизм является двухмассовой. При отсутствии влияния зазоров в УС, что характерно для напряженных моментом нагрузки механических передач, уравнения динамики согласно будут иметь вид [55]: t,kmMyi-Mc=TMpvM; \ , (1.1) Tdp +1 / \ Муі=Ь (va,-vJ lcip где iHl - токи двигателей; km - коэффициенты нагрузок двигателей по моменту; Тмд1 - механическая постоянная времени двигателя.

Разработка математической модели процесса подъема груза с учетом влияния внешней периодической динамической составляющей

Из механической части системы привода (МЧС) возникают наибольшие сложности анализа теоретического описания работы силового привода грузоподъемных устройств, приведенного в 1-м разделе диссертационной работы, видно, что основные расчетные формулы получены или на основе очень упрощенных математических моделей, или на основе эмпирических зависимостей. Задача строгой формализации поэтапного технологического процесса работы такого привода (выборка троса, подъем груза, выгрузка) не рассматривалась. Несмотря на то, что ранее полученные зависимости широко используются в практике, всё же они не отличаются точностью. Поэтому задача совершенствования теоретической базы механики силового привода грузоподъемного устройства своевременна и актуальна. При разработке обобщенной математической модели силового привода с учетом упругих связей при описании, т.к. необходимо учесть различные виды нелинейностей, изменение параметров и характеристик системы как функции координат и времени.

В работе исследованы следующие процессы: подъем груза с переменной массой, изменение радиуса на навивочном барабане, следовательно, его момента инерции, свободные колебания концевых масс, возникающие при выгрузке, изменение сопротивления груза во время подъема, изменение момента вращения, влияние гидрометеорологических факторов. Все эти процессы можно достаточно точно проследить на примере неводовыборочного комплекса.

Рассмотрим динамику неводовыборочного комплекса на этапах выборки троса (кошелькование), подъема груза (выборка невода) и выгрузки (выливка улова

Динамические нагрузки, которые возникают в машинах, следует рассматривать как результат взаимодействия динамики элементов конструкции, динамики материала, и динамики внешней нагрузки.

В качестве динамики элементов конструкции машин целесообразно принимать разницу в принятии ими статических и динамических внешних нагрузок. Существенное отличие в принятии элементами конструкции машин этих нагрузок проявляется в том, что при динамических нагрузках возникают упругие колебания, в результате чего напряжения, действующие в элементах конструкции, отличны от напряжений, которые вызваны при статическом приложении такой же нагрузки. В качестве динамики материала принимают разницу восприятия одним и тем же материалом статических и динамических нагрузок. Динамика внешней нагрузки для силового привода грузоподъемного оборудования описывается законом воздействия внешних усилий, которые действуют на элементы конструкции машины.

Основным промысловым оборудованием, участвующим в процессе кошелькования невода, является лебедка. Каждая операция накладывает на лебедку специфические требования как с точки зрения тягового усилия, скорости тяги, мощности привода, так и с точки зрения ее конструктивного исполнения и расположения на судне.

Современные методы расчета на прочность узлов и деталей вытекают из режима эксплуатации и характера нагрузок, действующих на эти элементы механизмов.

Одной из важных характеристик в этих расчетах авторов Ф.И.Баранова, В.П.Карпенко, С.С.Торбана, А.Л.Фридмана, М.М.Розенштейна, Н.Л.Великанова, И.Л.Бродского, Недоступа А.А. и т.д. является сила натяжения стяжного троса, которая непосредственно зависит от силы сопротивления сетного полотна. Анализ существующих моделей процесса выборки троса [65, 66] показывает, что в основе имеющихся математических лежат упрощенные физические модели, что было вызвано задачей получения точного аналитического решения. Однако, в связи с развитием средств вычислительной техники имеется возможность учесть не принятые во внимание ранее внешние факторы и получить численную модель процесса выборки троса.

Весь процесс выборки троса (кошелькования) можно разделить на три этапа. При этом характерной особенностью I этапа является резкий рост скорости до верхней границы диапазона скоростей лебедки. При этом на первом этапе наблюдается быстрый рост тягового усилия и мощности, которая потребляется приводом лебедки.

Для II этапа характерны стабилизация скорости при ее незначительном падении во время кошелькования и относительное постоянство тягового усилия и мощности. Усилие в тросе и мощность, которая потребляется электродвигателем лебедки, к концу этапа постепенно увеличивается, при том, что мощность в данный момент - максимальная.

Заключительный этап III характеризуется падением скорости тяги до минимального значения в конце процесса кошелькования. Этот этап является наиболее напряженным для работы привода промысловой лебедки. По мере того, как в последний период кошелькования к канифас-блокам подходят кольца невода, усилие в стяжном тросе возрастает и достигает своего максимального значения. Мощность двигателя лебедки на последнем этапе остается постоянной, незначительно возрастая к концу кошелькования [66].

Разработка обобщенной математической модели силового привода

В зависимости от типа, назначения и характера работы грузоподъемных устройств силовой привод может быть ручным, электрическим, паровым, от двигателя внутреннего сгорания, гидравлическим и пневматическим. 1. Ручной привод применяют в ручных лебедках, талях, при ремонтно монтажных работах и в технологическом оборудовании, работающем с небольшими нагрузками. 2. Наиболее часто в грузоподъемных устройствах применяют электрический привод. Это можно объяснить следующими его особенностями: 1) возможность подключения самостоятельного электродвигателя к отдельному механизму грузоподъемного устройства, а это существенно упрощает конструкцию и управление его элементами; 2) высокая экономичность по сравнению с другими типами приводов; 3) безопасность и простота системы управления электродвигателями, несложность конструкции и надежность работы предохранительных устройств, постоянная готовность к работе; 4) осуществимость работы на пиковых кратковременных перегрузках. 3. Паровой привод, для которого необходимы паросиловые установки с самостоятельным паровым котлом, в настоящее время практически не находит применения в грузоподъемных устройствах вследствие больших размеров и массы, низкого к.п.д., а также других причин. Вместо парового привода в передвижных кранах широко применяют привод от двигателей внутреннего сгорания. Используют карбюраторные и дизельные двигатели, работающие на жидком и газообразном топливе. Достоинствами этого типа привода являются постоянная готовность к работе, относительно небольшие размеры и масса, высокий к.п.д. (по сравнению с паровой машиной). К недостаткам этого типа привода можно отнести: а) невыполнимость пуска двигателя внутреннего сгорания при нагрузке, что вызывает необходимость установки фрикционных муфт, которые отключают двигатель от механизма во время пуска; б) потребность в установке реверсивных муфт и дополнительных тормозов, так как у двигателя внутреннего сгорания постоянное направление вращения. Чаще всего все элементы грузоподъемной машины приводятся в действие одним двигателем внутреннего сгорания посредством системы зубчатых передач и муфт, при этом привод к каждому механизму должен быть снабжен реверсивным устройством.

Пневматический привод пока не нашел широкого применения в подъемно-транспортных машинах, и его используют при работах во взрывоопасной среде, когда применение электрооборудования становится опасным, а также на предприятиях, где имеется подвод сжатого воздуха для нужд основного производства, например, в литейных цехах.

Гидравлический привод грузоподъемных устройств обеспечивает высокую эксплуатационную надежность, широкий диапазон регулирования скорости, плавность движения элементов машины, устранение перегрузки, большую компактность. Все это приводит к тому, что в последнее время гидропривод получает все большее применение в самых различных грузоподъемных машинах и, особенно, в передвижных кранах. Недостатки гидропривода заключаются в сложности подачи рабочей жидкости к элементам привода передвижной установки; в ухудшении работы привода при низких температурах; в возникновении больших гидравлических сопротивлений при наличии трубопроводов; в необходимости тщательного наблюдения за состоянием уплотнений. В пневматическом приводе сжатый воздух подается в рабочий цилиндр, поршни которого приводят в действие исполнительные механизмы. Воздух подается обычно от компрессорных установок или от основных воздушных магистралей предприятия при помощи гибких шлангов. Основные недостатки пневматического привода это ограниченность радиуса действия подвижных установок в результате наличия воздухопроводного шланга и снижения к.п.д. установки при работе с грузами меньше номинальных.

С учетом вышесказанного, в данной работе рассмотрен именно электромеханический привод, наиболее часто встречающийся среди приводов грузоподъемных устройств. При решении прикладных задач конструирования и модернизации высокоэффективных электромеханических приводов (ЭМП) необходимо учитывать физико-энергетические закономерности и ограничения, которые возникают при реализации систем управления. Зачастую эти закономерности и ограничения, играющие большую роль при автоматическом управлении ЭМП, содержащие протяжённые вязкоупругие механические передачи, сформулированы только на содержательном уровне, а это вызывает дополнительные сложности, возникающие при исследовании и проектировании таких систем. Электромеханические приводы реальных технологических машин направлены на обеспечение управления скоростью, положением и силовым воздействием исполнительных механизмов, а также рабочих органов. Данное воздействие наиболее часто осуществляется через силовые взаимодействия. Следовательно, задача комплексного исследования и нахождения законов рационального управления тяговыми усилиями в механических передачах является актуальной. Рассматривая ЭМП с вязкоупругими механическими передачами, следует учесть, что возрастающие упругие колебания в системе приводят к росту нагрузки в передачах и увеличению динамических ошибок при регулировании скорости и перемещении механизмов, а это негативно сказывается на производительности работы оборудования.

Одним из путей решения поставленной задачи является использование аналитических методов, применяемых для решения задач анализа и синтеза в системах управления, и имеют упрощенные математические модели, а также возможность формализовать решаемые задачи, позволяя создавать действенные алгоритмы и программы при автоматизации исследования и проектировании систем управления ЭМП.

Математическое описание и изучение динамических процессов, которые происходят в механических и электрических устройствах рассматриваемого привода, представляет собой сложную и трудоемкую задачу. Поэтому вначале исследования таких систем следует оценить целесообразность выбора исходных гипотез и определить правомерность использования и корректность тех или иных допущений.

Работа современных технологических машин осуществляется с переходом разных видов энергии, видов движений при динамических и кинематических взаимодействиях составных элементов. Поэтому при исследовании, проектировании и модернизации электромеханического привода возникает задача разрабатывания единого подхода к анализу процессов разной физической природы в системе в целом и составляющих частях. Подлинность полученных при исследовании результатов обусловлена степенью детализации и полноты отображения применяемых математических моделей, и правомерностью упрощающих их допущений, которые принимаются при разработке моделей.

Так как расчет электромеханического привода данного класса грузоподъемных механизмов предполагает возможность работы системы как на установившихся, так и на неустановившихся режимах, то и расчет электрической и механической части привода необходимо вести с использованием динамической теории работы электродвигателя и механической системы.

Экспериментальные исследования динамики работы силового привода грузоподъемного устройства на этапе подъема груза

Алгоритм расчета и проектирования силового привода грузоподъемного устройства (рис. 5.1) основывается на многовариантных методах проектирования машин и механизмов с учетом специфики данного вида устройств. Выделим основные этапы расчета:

1. Формирование массива исходных данных для обоснования основных проектных характеристик. Например, для силового привода промысловой лебедки исходными данными являются: тип судна, характеристики орудий лова и грузов, подъем которых осуществляется проектируемой лебедкой, и другие данные, определяющие параметры будущей машины.

2. Обоснование основных проектных характеристик привода: число и тип рабочих органов, номинальное и максимальное тяговое усилие на каждом рабочем барабане, номинальная и максимальная скорость рабочего этапа технологического процесса (выборки троса, подъема груза, выгрузки), канатоемкость каждого из барабанов (если их несколько), необходимая суммарная установочная мощность привода и т.д. Основная задача этого этапа заключается в научно обоснованном выборе основных параметров работы привода. Необходимо с достаточной точностью аналитически рассчитать требуемую тягу для эффективной работы в зависимости от внешних факторов и условий. Высокая точность расчетов позволит избежать перегрузки технологического оборудования, приводящей к их быстрому износу, частым поломкам и выводу из эксплуатации дорогостоящих и высокопроизводительных устройств. Также нежелательно нерациональное использование грузоподъемного оборудования.

3. Построение принципиальной конструктивной схемы силового привода грузоподъемного устройства. В основе данного этапа проектирования лежат факторы, определяющие экономическую эффективность машины, куда входят: высокий КПД, малые расходы на обслуживание, низкая стоимость эксплуатации, длительный срок использования. Также при выборе коснтруктивной схемы необходимо руководствоваться сравнительной оценкой нескольких вариантов по конструктивной целесообразности, совершенству кинематической и силовой схем, стоимости изготовления, габаритов и массы, степени агрегатности, удобства обслуживания (доступности сборки-разборки, осмотра, регулирования), ремонтопригодности, а также других показателей технического уровня машины. Также необходимо определить, в какой степени проектируемая схема обеспечивает возможности последующего развития и совершенствования машниы, образования на базе исходной модели производных ее вариантов и модификаций. 4. Расчет параметров гибких тяговых элементов (канатов) рабочих барабанов привода, выбор типа и диаметра канатов с учетом рекомендуемых коэффициентов из запаса прочности. 5. Расчет конструктивных параметров рабочих органов привода. На данном этапе проектирования определяют размеры барабанов, а также их прочие размеры по условиям прочности и жесткости. 6. Построение и определение параметров кинематической схемы системы привода передачи к рабочим органам лебедки. 7. Расчет конструктивных и кинематических параметров канатоукладочных и жгутоформирующих устройств. 8. Окончательный расчет и подбор элементов силового привода грузоподъемного устройства (двигателя, редуктора, передач и т.д.). 9. Расчет грузовых валов и подшипников опор грузовых валов и рабочих барабанов привода. 10. Расчет и подбор соединительных и сцепных муфт. 11. Расчет тормозных устройств. 112 12. Расчет опорных элементов силового привода (станины, рамы, стоек и т.д.). 13. Построение и определение основных параметров принципиальной схемы энергопитания и управления приводом, тормозами и сцепными муфтами. 14. Сравнение показателей технического уровня проектируемого силового привода грузоподъемного устройства с его ближайшим и наиболее совершенным конструктивным прототипом. 15. Проведение мероприятий в случае необходимости по повышению технического уровня проектируемого силового привода грузоподъемного устройства. 16. Формирование исходных требований технического задания на разработку конструкции привода 113 Формирование исходных данных Обоснование основных проектных характеристик привода Построение принципиальной конструктивной схемы привода Расчет тягового усилия на рабочем барабане 4 Расчет параметров канатов і Расчет конструктивных параметров рабочих органов Ф Построение и определение параметров кинематической схемы системы привода передачи к рабочим органам Расчет конструктивных и кинематических параметров канатоукладочных и жгутоформирующих устройств і Расчет и подбор элементов силового привода Расчет грузовых валов и подшипников их опор і Расчет и подбор соединительных и сцепных муфт \ Расчет тормозных устройств і Расчет опорных элементов і Выбор принципиальной схемы энергопитания и управления приводом, тормозами и сцепными муфтами т Проверка показателей технического уровня привода I Формирование исходных требований и техзадания на разработку конструкции привода Рисунок 5.1. Алгоритм расчета и проектирования силового привода

Согласно ГОСТ 32579-2013 «Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок», соответствие конструктивных решений, принимаемых при проектировании, ремонте или реконструкции грузоподъемного устройства критериям работоспособности и долговечности, должно быть подтверждено расчетом. Перечень критериев зависит от конструкции и условий эксплуатации проектируемого устройства или элемента.

Условия эксплуатации характеризуют комплекс эксплуатационных воздействий, который включает механические воздействия (нагрузки) и физико-химические (тепловые, коррозионные и пр.). Для грузоподъемного устройства и его механических элементов основными воздействиями являются нагрузки, физико-химические воздействия являются сопутствующими.

В данной диссертационной работе рассмотрен отдельный класс силовых приводов грузоподъемных устройств, характеризующийся переменностью нагружения. Поэтому методика моделирования нагрузок существенно отличается от принятой в стандартах. Нагрузки, возникающие при работе данного класса механизмов, можно разделить на регулярные и нерегулярные.

К регулярным относятся нагрузки, которые возникают во время нормальной работы оборудования. На величину и характер таких нагрузок существенное влияние оказывают переменные масса и форма груза, гидравлическое сопротивление движению груза, прерывистый режим работы, переменное сечение жгута невода, навиваемого на барабан лебедки, и, как следствие, переменный момент инерции.